一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂及其制备方法，属于脱硝催化剂技术领域。
【背景技术】
[0002]氮氧化物是一种大气污染物，是酸雨、光化学烟雾的主要形成源之一。目前，氮氧化物排放控制技术主要有选择性催化还原技术(SCR)，选择性非催化还原技术、臭氧技术、低氮燃烧等技术，其中选择性催化还原技术由于其高效率、成功率高，与其他技术相比，应用最广。
[0003]蜂窝式脱硝催化剂是SCR技术的关键，一般为钒钨钛催化剂，运行温度区间是300°C?430°C，当温度高于430°C时，催化剂基材二氧化钛晶型由锐钛矿型变为金红石型，比表面积减小活性减小，同时催化剂内部的微孔也发生变形，催化剂烧结，活性大大降低，影响氮氧化物的排放。
【发明内容】
[0004]本发明正是针对现有技术存在的不足，提供一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂及其制备方法，能够在高温条件下稳定地运行，满足实际使用要求。
[0005]为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下:
一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂，包括催化剂载体、活性成分和抗高温助剂，所述催化剂载体为二氧化钛，所述活性成分为五氧化二钒，所述抗高温助剂为三氧化二铝和三氧化钨，且各组分的质量份数为:
二氧化钛50?70份，三氧化二铝20?40份，五氧化二钒0.1?2份，三氧化钨5?10份。
[0006]作为上述技术方案的改进，三氧化二铝的比表面积为80?100 m2/g。
[0007]所述的一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤:
步骤一、先称取定量粉末状的二氧化钛、三氧化二铝和三氧化妈，加入混炼机中充分混合均匀，然后向其中依次加入适量的氨水、水、硬脂酸和乳酸，搅拌0.2?1小时；
步骤二、在500?1000转/分钟的转速下搅拌直至温度升至95°C，当温度升至95°C时，需要继续搅拌，直至水分达到25% ;
步骤三、向混炼机中加入定量的偏钒酸铵溶液和适量的玻璃纤维，加入适量的氨水；步骤四、当水分降至29%时，再向其中依次加入适量聚氧化乙烯和羧甲基纤维素，当水分降至27%时，取出泥料；
步骤五、将泥料进行挤出，推入干燥室，常温下干燥10天后，再在400?500°C条件下煅烧4?12小时。
[0008]本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下:
本发明所述的一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂，具有以下特点: 首先，三氧化二铝在400?500°C温度下，不会发生晶型变换，能够很好的保持其比表面积和粒度，提高催化剂在高温条件的稳定性；
其次，三氧化二铝能够分散二氧化钛，阻止二氧化钛颗粒高温下的团聚，提高催化剂高温稳定性；
再次，三氧化二铝价格相对于三氧化钨较低，能够降低钨的含量，降低催化剂的成本。
[0009]因此通过在催化剂中加入一定比例的三氧化二铝，能够提高脱硝催化剂抗高温能力，且可以降低脱硝催化剂的生产成本。
【具体实施方式】
[0010]下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。
[0011]具体实施例1
本实施例所述一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂，包括催化剂载体、活性成分和抗高温助剂，所述催化剂载体为二氧化钛，所述活性成分为五氧化二钒，所述抗高温助剂为三氧化二铝和三氧化钨，三氧化二铝的比表面积为80?100 m2/g ;
且各组分的质量份数为:
二氧化钛60份，三氧化二铝30份，五氧化二银0.5份，三氧化妈7份。
[0012]本实施例所述的一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤: 步骤一、先称取定量粉末状的二氧化钛60份、三氧化二铝30份和三氧化钨7份，加入混炼机中充分混合均匀，然后向其中依次加入适量的氨水、水和5份的硬脂酸、2份乳酸，搅拌0.5小时；
步骤二、在500?1000转/分钟的转速下搅拌直至温度升至95°C，当温度升至95°C时，需要继续搅拌，直至水分达到25% ;
步骤三、向混炼机中加入定量的偏钒酸铵溶液，其中偏钒酸铵的含量为0.65份(其中钒元素的物质的量与0.5份的五氧化二钒相当)和5份的玻璃纤维，再加入适量的氨水；步骤四、当水分降至29%时，再向其中依次加入3份聚氧化乙烯和2份羧甲基纤维素，当水分降至27%时，取出泥料；
步骤五、将泥料进行挤出，推入干燥室，常温下干燥10天后，再在450°C条件下煅烧8小时。
[0013]400°C的温度下，将含有600 ppm—氧化氮的模拟烟气通入上述制备获得的抗高温蜂窝式脱硝催化剂中，其中烟气通入的速度为8000 Nm3/h，收集尾气，测得该脱硝催化剂的脱硝效率为92%。
[0014]500°C的温度下，将含有600 ppm—氧化氮的模拟烟气通入上述制备获得的抗高温蜂窝式脱硝催化剂中，其中烟气通入的速度为8000 Nm3/h，收集尾气，测得该脱硝催化剂的脱硝效率为84%。
[0015]具体实施例2
本实施例所述一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂，包括催化剂载体、活性成分和抗高温助剂，所述催化剂载体为二氧化钛，所述活性成分为五氧化二钒，所述抗高温助剂为三氧化二铝和三氧化钨，三氧化二铝的比表面积为80?100 m2/g ;
且各组分的质量份数为: 二氧化钛50份，三氧化二铝40份，五氧化二银0.1份，三氧化妈5份。
[0016]本实施例所述的一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤: 步骤一、先称取定量粉末状的二氧化钛50份、三氧化二铝40份和三氧化钨5份，加入混炼机中充分混合均匀，然后向其中依次加入适量的氨水、水和3份的硬脂酸、1份乳酸，搅拌0.5小时；
步骤二、在500?1000转/分钟的转速下搅拌直至温度升至95°C，当温度升至95°C时，需要继续搅拌，直至水分达到25% ;
步骤三、向混炼机中加入定量的偏钒酸铵溶液，其中偏钒酸铵的含量为0.13份(其中钒元素的物质的量与0.1份的五氧化二钒相当)和3份的玻璃纤维，再加入适量的氨水；步骤四、当水分降至29%时，再向其中依次加入2份聚氧化乙烯和1份羧甲基纤维素，当水分降至27%时，取出泥料；
步骤五、将泥料进行挤出，推入干燥室，常温下干燥10天后，再在400°C条件下煅烧12小时。
[0017]400°C的温度下，将含有600 ppm—氧化氮的模拟烟气通入上述制备获得的抗高温蜂窝式脱硝催化剂中，其中烟气通入的速度为8000 Nm3/h，收集尾气，测得该脱硝催化剂的脱硝效率为91%。
[0018]500°C的温度下，将含有600 ppm—氧化氮的模拟烟气通入上述制备获得的抗高温蜂窝式脱硝催化剂中，其中烟气通入的速度为8000 Nm3/h，收集尾气，测得该脱硝催化剂的脱硝效率为89%。
[0019]具体实施例3
本实施例所述一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂，包括催化剂载体、活性成分和抗高温助剂，所述催化剂载体为二氧化钛，所述活性成分为五氧化二钒，所述抗高温助剂为三氧化二铝和三氧化钨，三氧化二铝的比表面积为80?100 m2/g ;
且各组分的质量份数为:
二氧化钛70份，三氧化二铝20份，五氧化二银2份，三氧化妈10份。
[0020]本实施例所述的一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤: 步骤一、先称取定量粉末状的二氧化钛70份、三氧化二铝20份和三氧化钨10份，加入混炼机中充分混合均匀，然后向其中依次加入适量的氨水、水和8份的硬脂酸、3份乳酸，搅拌0.5小时；
步骤二、在500?1000转/分钟的转速下搅拌直至温度升至95°C，当温度升至95°C时，需要继续搅拌，直至水分达到25% ;
步骤三、向混炼机中加入定量的偏钒酸铵溶液，其中偏钒酸铵的含量为2.6份(其中钒元素的物质的量与2份的五氧化二钒相当)和10份的玻璃纤维，再加入适量的氨水；
步骤四、当水分降至29%时，再向其中依次加入5份聚氧化乙烯和4份羧甲基纤维素，当水分降至27%时，取出泥料；
步骤五、将泥料进行挤出，推入干燥室，常温下干燥10天后，再在500°C条件下煅烧4小时。
[0021]400°C的温度下，将含有600 ppm—氧化氮的模拟烟气通入上述制备获得的抗高温蜂窝式脱硝催化剂中，其中烟气通入的速度为8000 Nm3/h，收集尾气，测得该脱硝催化剂的脱硝效率为96%。
[0022]500°C的温度下，将含有600 ppm—氧化氮的模拟烟气通入上述制备获得的抗高温蜂窝式脱硝催化剂中，其中烟气通入的速度为8000 Nm3/h，收集尾气，测得该脱硝催化剂的脱硝效率为81%。
[0023]以上内容是结合具体的实施例对本发明所作的详细说明，不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明保护的范围。
【主权项】
1.一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂，其特征是，包括:催化剂载体、活性成分和抗高温助剂，所述催化剂载体为二氧化钛，所述活性成分为五氧化二钒，所述抗高温助剂为三氧化二铝和三氧化钨，且各组分的质量份数为: 二氧化钛50?70份，三氧化二铝20?40份，五氧化二钒0.1?2份，三氧化钨5?10份。2.如权利要求1所述的一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂，其特征是，三氧化二铝的比表面积为80?100 m2/g03.如权利要求1或2所述的一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂的制备方法，其特征是，包括以下步骤: 步骤一、先称取定量粉末状的二氧化钛、三氧化二铝和三氧化妈，加入混炼机中充分混合均匀，然后向其中依次加入适量的氨水、水、硬脂酸和乳酸，搅拌0.2?1小时； 步骤二、在500?1000转/分钟的转速下搅拌直至温度升至95°C，当温度升至95°C时，需要继续搅拌，直至水分达到25% ; 步骤三、向混炼机中加入定量的偏钒酸铵溶液和适量的玻璃纤维，加入适量的氨水； 步骤四、当水分降至29%时，再向其中依次加入适量聚氧化乙烯和羧甲基纤维素，当水分降至27%时，取出泥料； 步骤五、将泥料进行挤出，推入干燥室，常温下干燥10天后，再在400?500°C条件下煅烧4?12小时。
【专利摘要】本发明公开了一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂，包括催化剂载体、活性成分和抗高温助剂，所述催化剂载体为二氧化钛，所述活性成分为五氧化二钒，所述抗高温助剂为三氧化二铝和三氧化钨，且各组分的质量份数为：二氧化钛50～70份，三氧化二铝20～40份，五氧化二钒0.1～2份，三氧化钨5～10份。本发明所述的一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂，通过在催化剂中加入一定比例的三氧化二铝，能够提高脱硝催化剂抗高温能力，且可以降低脱硝催化剂的生产成本。本发明还公开了所述的一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂的制备方法。
【IPC分类】B01J23/30
【公开号】CN105396576
【申请号】CN201510846064
【发明人】江厚兵, 刘江峰, 徐辉
【申请人】安徽省元琛环保科技有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年11月30日